La bonne utilisation des éjecteurs sur les pièces moulées
Pourquoi la bonne conception et le bon positionnement des éjecteurs peuvent minimiser leur effet sur vos pièces
Les éjecteurs sont les " videurs " du monde du moulage par injection. Ils appliquent une force pour éjecter la pièce du moule, et dans certains cas, ils peuvent laisser des marques. Chez Protolabs, notre objectif vise à concevoir et positionner ces éjecteurs en vue de minimiser leur effet sur vos pièces et si Protolabs détermine généralement leur emplacement, les clients doivent donner leur accord par écrit avant que la commande soit vraiment effective.
Les éjecteurs sont situés sur la partie mobile du moule, celle dans laquelle la pièce reste lorsque le moule est ouvert. Une fois le moule ouvert, les éjecteurs sortent dans la cavité, expulsent la pièce, puis se rétractent, permettant de refermer le moule et de le remplir à nouveau.
Facteurs à prendre en compte
Protolabs utilise des broches d’éjection rondes et leur placement dépend d’un certain nombre de facteurs. À l’évidence, la forme de la pièce en constitue un (voir Figure 1). Les facteurs tels que la dépouille et la texture des parois latérales et la profondeur des parois et des nervures peuvent augmenter la possibilité d’adhérence de certaines parties de la pièce au moule. Le choix du matériau peut également affecter le placement ou la taille des éjecteurs. Certains matériaux ont une plus grande capacité d’adhérence, ce qui nécessite plus de force pour libérer la pièce du moule. Les matériaux plus mous peuvent également nécessiter l’utilisation d’un plus grand nombre d’éjecteurs ou d’éjecteurs de plus grand diamètre afin de répartir la force et d’empêcher le risque de perçage ou d’endommagement du plastique refroidi.
Dans le processus Protolabs, les extrémités des éjecteurs sont plates et perpendiculaires au sens dans lequel l’éjecteur se déplace. Pour être efficaces, les éjecteurs doivent s”appuyer sur un plot plat sur lequel ils peuvent pousser et la surface du plot doit être perpendiculaire au sens du mouvement de l’éjecteur. Si la surface de la pièce située à cet emplacement présente une finition texturée, la surface lisse du plot sera apparente. Et si la surface de la pièce n’est pas parallèle à l’extrémité plate de l’éjecteur, l’impact cosmétique risque d’être encore plus évident.
Sur un outil de production en acier traditionnel, il peut être possible d’usiner l’extrémité de l’éjecteur en vue de le rendre compatible avec le profil de la surface de la pièce qui n’est pas perpendiculaire au sens dans lequel se déplace l’éjecteur ; ceci permet de produire un éjecteur profilé. Toutefois, le processus de Protolabs ne prend pas en charge la production d’éjecteurs profilés. Si un éjecteur doit être en contact avec une surface qui n’est pas parallèle à son extrémité, un plot placé sur le même plan que l'extrémité de la broche devra être prévu. Étant dans un plan différent de la surface de la pièce, le plot à son extrémité pourra être légèrement surélevé par rapport à la surface de la pièce, ou légèrement encastré dans la la pièce. Le plot en retrait dans la pièce est le choix par défaut pour les éjecteurs placés sur des surfaces profilées.
La configuration par défaut est un injecteur centré, ce qui signifie sur une face présentant un angle ou une courbe que la broche frappe tangentiellement la surface. La broche frappera en encochant partiellement la pièce, et en laissant un plot saillant sur la pièce. Reportez-vous à l'illustration qui montre la coupe centrée, et les broches plus courtes et plus longues sur la surface. Protolabs propose deux autres options de coupe des éjecteurs : plus courte, qui laisse un plot de plastique sur la pièce, sous l’éjecteur ou plus longue, qui fait pénétrer totalement l’éjecteur dans la pièce. Rappelez-vous qu'avec un éjecteur plus court, vous aurez une section de plastique plus épaisse, qui, le cas échéant, peut entraîner un risque d'affaissement sur le côté arrière de la pièce. En outre, un éjecteur plus long, qui entre totalement dans la pièce, amincit la paroi plastique : assurez-vous donc de ne pas obtenir un trou dans la pièce causée par la traversée de l'éjecteur. Vous pouvez travailler avec les ingénieurs d'application de Protolabs pour discuter de l'emplacement des éjecteurs et de leur type pour les zones critiques, afin d'éliminer tous les problèmes de moulage et de conception des pièces.
Un point d’injection à tenon produit un exemple extrême de plot saillant (voir la Figure 2). Dans le cas où le point d’injection sur le bord de la pièce ne peut être utilisé, la matière est injectée dans une extension de l’éjecteur. Lorsque la pièce a refroidi, l’éjecteur pousse contre le tenon ainsi obtenu et, ce faisant, cisaille le reste de la « carotte ». Le tenon est généralement retiré de la pièce finie lors d’une opération secondaire.
Dans la plupart des cas, les plots d'éjecteurs (ou les résidus après leur élimination) se trouvent du côté non-esthétique des pièces. Dans certains cas cependant, cela peut être impossible. Prenez par exemple le cas d'un clip formé par un noyau traversant (voir l'illustration du crochet de clip). Dans ce cas, comme le clip augmente la surface sur ce côté de la pièce, celle-ci adhérera plus fortement à sa moitié de moule. Cette moitié du moule est donc la partie mobile. Le clip devrait normalement être du côté esthétique de la pièce, mais sa présence demande que les butées d'éjecteurs soient également de ce côté.
De plus, les broches d'éjection sont parfois utilisées pour permettre d'aérer les détails profonds dans un moule, afin d'éviter que du gaz soit piégé à la fin du remplissage.
Conception avec une surface limitée
Tous les exemples considèrent qu'il existe des surfaces contre lesquelles les éjecteurs peuvent s'appuyer pour sortir les pièces du moule. Il existe cependant certaines pièces pour lesquelles ces surfaces n'existent pas. Prenez par exemple une grille, dont toutes les faces dans la partie mobile du moule sont les sommets des nervures.
L'illustration ci-dessus montre trois types basiques de disposition d'éjecteurs sur une surface qui n'est pas plate. Du haut en base, elle présente un éjecteur centré, qui entre dans une surface courbe de pièce ; une broche plus courte, avec création d'un plot, dessinée en jaune, au-dessus de la surface courbée ; et une broche plus longue qui entre complètement dans la pièce. Si les extrémités de nervures ne fournissent pas de surface suffisante pour la poussée des éjecteurs, le concepteur devra ajouter des bossages pour jouer le rôle de butées d'éjection.
Un autre exemple pourrait être une pièce fabriquée en caoutchouc de silicone liquide (LSR). Dans ce cas, on n'utilise pas d'éjecteurs. L'extraction des pièces du moule s'effectue manuellement.
Dans la plupart des cas, les plots des éjecteurs (ou les restes laissés par le retrait des tenons) se trouvent sur le côté non cosmétique des pièces. Néanmoins, dans certains cas, cela peut s’avérer impossible. Prenons par exemple le cas d’un clip formée au moyen d’un noyau traversant (voir la Figure 3). Dans ce cas, étant donné que le clip augmente la surface de ce côté de la pièce, celle ci adhèrera donc plus fortement à sa moitié de moule. Cette moitié de moule devient donc la partie mobile. Le clip se situe normalement sur le côté cosmétique de la pièce mais sa présence oblige d’avoir les plots des éjecteurs aussi de ce côté de la pièce.
Comme toujours, n'hésitez pas à contacter l'un de nos ingénieurs d'applications pour toute question au +33(0)4.27.50.29.47 ou par mail : [email protected].